Сплав на основе алюминия
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1Щ-578359
Союз Саветскик
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 08.06.76 (21) 2370233i22-02 (51) М. Кл.-" С 22С 21, 16 с присоединениеM FIIII II ¹
Государственный комитет (23) Приоритет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 30.10.77. Бюллетень ¹ 40 (45) Дата опубликования описания 02.11.77 (53) УДК 669.715 3 721 296 295 725 1 25 (088.8) (72) Лвторы изобретения Е. Ф. Чирков, Г. Б. Строганов, В. А. Засыпкин и Ю. М. Должанский (71) Заявитель (54) СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ
Кремний
Цинк
Ллюмпний
До 0,2
До 0,1
Остальнос (2) 25
Изобретение относится к металлургии сплавов, в частности сплавов па основе алюминия предназначенных для использования в качестве жаропрочного свариваемого материала для изготовления деформированных полуфабрикатов и литых деталей.
Известен сплав на основе алюминия следующего состава, вес. 0 0:
Медь 4,70 — 5,85
Магний 3,2 — 4,2
Марганец 0,35 — 0,55
Титан 0,08 — 0,15
Бериллий 0,001 — 0,003
Железо 0,1 — 0,3
Алюминий Остальное (1)
Недостатком известного сплава является
его повышенная склонность к образованию горячих трещин (12,5 — 20,0 мм по кольцевой литейной пробе).
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является сплав на основе алюминия марки ВЛД-1, содержащий, вес. %:
Медь 3,8 — 4,5
Магний 2,3--2,7
Марганец 0,35 — 0,80
Титан 0,03 — 0,10
Цирконий 0,07 — 0,20
Бериллий 0,002 — 0,005
Железо До 0,3
Однако из-",а повышенной склонности к п6разованп1о горячих трепцгн (27,5 мм Tlo кольцевой литейной пробе) такой сплав нельзя использовать в качестве литейного материала для получения литых деталей и при сварке получаются нестабильные результаты, Кроме того, сплав недостаточно жаропрочен llpll II(Fвышенных температурах: предел прочности при температурах испытания 20, 200, 300"C соответственно равен 43, 34 и 17 кгс/мм - .
15 Целью изобретения является повышение литейных технологических свойств, коррозпонной стойкости и жаропрочности.
Для этого в предлагаемый сплав»;I основе алюминия, содержащий медь, магний, титан, цирконий, железо и бериллий, доп.)лннтельно введен кобальт при следующем соотношении компонентов, вес. 0 0:
Медь 4,70 — 5,85
Магний 3,0 — 4,2
Цирконий 0,05 0,40
Титан 0,05 — 0,40
Бериллий 0,001 — 0,005
Железо 0,10 — ОЛ5
Кобальт 0,08 — 0,65
30 Алюминий Остальное
578359
Химические составы и технологические характеристики предлагаемого сплава иа основе алюминия приведены в табл. 1.
5 Механические свойства образцов, отлитых в землю (табл. 2) и вырезанных из прессованного полуфабриката 1табл. 3), в закаленном и искусственно состареином состояниях приведены в табл. 2 и 3.
Суммарное содержание циркония и титана в сплаве не должно превышать 0,45 вес. %.
Повышенная жаропрочность и жидкотекучесть, низкая склонность к образованию горячих трещин как при литье, так и при сварке достигается строго определенным соотношением содержаний в сплаве меди и магния совместно с переходными металлами циркоиием ti титаном.
Таблица 1
Содер>кание компонентов, вес. %, Жидкотекучесть, мм
CocTRB, Горичелом кость, мм
БерилЦиркоМагний Титан (1!едь
Кобальт
Железо лий ний
0,13
0,06
0,21
315
310
325
305
320
12,5
10,0
340 90
Т аблица 2 (Состав, № по табл. 1
При температуре, -С
Свойства
200
250
300
350
400
450
18,4
27,0
28,0 ов кгс/мм2
7,65
13,1
4 5
1 2
0,8
2,5
6,0
16,70
7,85
15,10
36,0
28,85
30,3
27,68
18,9
;в к ге/мм2
0 %
13,8
5,0
1,0
0,56
1,0
1,85
5,0
30,0
Таблица 3
При температуре, С
Состав, № по Свойства табл. 1
150 ) 200
250
350
300
400
450
35,5
9,85
44,5
40,2
15,25
29,6 ов кгс/мм2
21,30
6,20
12,0
9,0
13,00
12,6
8,75
14,70
7,8 (%
22,00
8,20
29,0
44,0
39,8 34,8
21,00
8,90
5,85 ав кгс/мм ((%
7,9
13,0
12,3
9,4
9,80
25,00
14,70
8,85 не менее 80% от основного материала, при
60 150 С вЂ” 92%, при 200 С вЂ” 96%, а при 250—
450 С вЂ” не менее 100%.
Изготовление предлагаемого алюминиевого сплава не требует создания специального оборудования, оснастки, дает возможность
65 снизить брак или литье и сварке, повысить
Предлагаемый сплав хорошо сваривается.
При этом сварные соединения сплава обладают повышенными жаропрочными свойствами, а при увеличении температуры становятся равнопрочными с основным материалом.
Так, например, прочность сварного соединения при комнатной температуре составляет
4,72
5,30
5,85
4,90
4,90
4,90
4,90
4,90
3,65
3,02
4,18
3,60
3,60
3,60
3,60
3,60
0,05
0,40
0,10
0,40
0,15
0,21
0,40
0,12
0,10
0,10
0,45
0,45
0,23
0,08
0,65
0,42
0,35
0,35
0,35
0,35
0,35
0,003
0,001
0,005
0,003
0,003
0,003
0,003
0,003
0,27
0,32
0,19
0,40
0,05
0,05
0,05
0,10
10,0
10 — 12,5
12,5
10 — 12,5
12,5
10,0
578359
Формула изобретсния
Составитель Л. Шевелева
Техред Л. Гладкова Корректор Т. Добровольская
Редактор 3. Ходакова
Заказ 2422/3 Изд. М 874 Тираж 778
НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д, 4, 5
Подписное
Типография, пр, Сапунова, 2 качество и надежность деталей и расширить область применения сварных алюминиевых сплавов с повышенной жаропрочностью и хорошей коррозионной стойкостью.
Сплав на основе алюминия, включающий медь, магний, титан, цирконий, бериллий и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения литейных технологических характеристик, свариваемости жаропрочности, он дополнительно содержит кобальт при следующем соотношении компонентов, вес, %..
Медь 4,70 — 5,85
Магний 3,0 — 4,2
Цирконий 0,05 — 0,40
Титан 0,05 — 0,40
Бериллий 0,001 — 0,005
Железо 0,10 — 0,45
Кобальт 0,08 — 0,65
Алюминий Остальное
Источники информации, 10 принятые во внимание при экспсртизе
1. Авторское свидетельство СССР Xo4G7134, кл. С 22С 21/00, 1973.
2. Алюминиевые сплавы. Промышленные деформируемые, спеченные и литейные алю15 миниевые сплавы. М., «Металлургия», 1972, с. 91.
